[發明專利]一種原糧不完善粒的圖像識別和自動分揀裝置

有效

• 申請號: 202011120388.0
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112474387B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張朝暉;趙小燕;李智;賴新亮;徐佳鵬
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B07C5/02
• 分類號: B07C5/02;B07C5/342;B07C5/36;G06K9/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種原糧不完善粒的圖像識別和自動分揀裝置，其特征在于，包括：顆粒分離模塊、全景攝像模塊、識別控制模塊和分揀模塊；其中，

所述顆粒分離模塊和全景攝像模塊分別與所述識別控制模塊電連接；所述分揀模塊包括轉盤，所述轉盤位于所述顆粒分離模塊的下方，并與所述識別控制模塊電連接；所述轉盤包括多個儲糧格，每一儲糧格分別用于收集一類原糧；

所述顆粒分離模塊用于將待檢測的原糧樣品堆分離成一顆顆單粒；所述全景攝像模塊用于從多個不同的角度對所述顆粒分離模塊分離出的糧粒進行拍攝；所述識別控制模塊用于基于預設的卷積神經網絡，對所述全景攝像模塊拍攝的糧粒圖像進行識別，以判斷當前糧粒的類別，并在判斷出當前糧粒類別后，根據當前糧粒的類別，驅動所述轉盤轉動，使得當前糧粒落入對應的儲物格中；

所述顆粒分離模塊包括振動篩、通道和針閥組；其中，

所述振動篩和所述針閥組分別與所述識別控制模塊電連接；

所述通道由透明材質制成，所述通道豎直設置在所述振動篩的出口的正下方，且所述通道的上端口與所述振動篩的出口對齊但無物理接觸；所述轉盤位于所述通道下方，當所述識別控制模塊根據當前糧粒的類別，驅動所述轉盤轉動后，當前糧粒所屬類別所對應的儲糧格位于所述通道的下端口的正下方；

所述振動篩用于將原糧樣品堆分離成一顆顆單粒，并一一落入所述通道；所述針閥組設置在所述通道的側面，用于控制落入所述通道的糧粒的流動；

所述針閥組包括上閥針、下閥針和聯桿；其中，

所述上閥針和所述下閥針分別固定在所述聯桿的兩端，所述聯桿與一轉動機構連接；所述轉動機構與所述識別控制模塊電連接；

所述通道的側壁上開設有兩個通孔，兩個通孔與所述上閥針和下閥針一一對應，當所述轉動機構通過正、反轉帶動所述聯桿往復運動時，所述上閥針和下閥針分別通過對應的通孔輪流插入所述通道內，以對通道內的糧粒進行截留；

所述上閥針和下閥針的直徑均小于1mm且與糧粒之間呈點狀接觸；

所述通道的材質為透明玻璃；

所述全景攝像模塊包括第一攝像頭和第二攝像頭；

其中，所述第一攝像頭和所述第二攝像頭分別與所述識別控制模塊電連接，且所述第一攝像頭和所述第二攝像頭在所述通道的兩側相對設置；

所述識別控制模塊基于預設的卷積神經網絡，對所述全景攝像模塊拍攝的糧粒圖像進行識別，以判斷當前糧粒的類別的過程，包括：

首先對待識別的糧粒圖像進行預處理，以降低顆粒姿態、大小、背景光、光源不一致、光照不均勻所造成的不利影響；然后，基于事先對預設類別的原糧樣本的訓練所得到的卷積神經網絡，進行圖像的卷積數據處理和張量拼接；

所述預處理包括：旋轉、縮放、濾波、色度增強和對比度增強；

所述預設類別的原糧樣本包括完善粒、蟲蝕粒、病斑粒、破損粒、生芽粒、生霉粒和雜質樣本；

所述儲糧格的數量為七個，以分別存儲不同類別的原糧。